Question

为什么在载波无法同步时，解调过程是否仍可以顺利进行

Answer 1

信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。双边带DSB调制信号的解调采用相干解调法（即是将已调信号与相同载波频率相乘），这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成影响，即使其失真，而这种失真是不可避免的。DSB是AM调制的一种，AM信号通过信道后自然会叠加有燥声，经过接收天线进入带通滤波器。BPF的作用有两个，一是让AM信号直接通过，二是滤出带外噪声。AM信号通过BFP后与本地载波相乘后。进入LPF，LPF的截止频率设定为一个定值，它不允许频率大于截止频率的成分通过，因此LPF的输出仅为与要的信号。ts=0.01;%定义变量区间步长t0=2;%定义变量区间终止值t=-t0:ts:t0;%定义变量区间取值情况fc=10;%给出相干载波的频率A=1;%定义调制信号幅度fa=1;%定义调制信号频率mt=A*cos(2*pi*fa.*t);%输入调制信号表达式ct=cos(2*pi*fc.*t);%输入载波信号表达式psnt=mt.*ct;%输出调制信号表达式subplot(5,1,1);%划分画图区间plot(t,mt,'g');%画出调制信号波形title('输入信号波形');xlabel('Variablet');ylabel('Variablemt');subplot(5,1,2);plot(t,ct,'b');%画出载波信号波形title('输入载波波形');xlabel('Variablet');ylabel('Variablect');subplot(5,1,3);plot(1:length(psnt),psnt,'r');%length用于长度匹配title('已调信号波形');%画出已调信号波形xlabel('Variablet');ylabel('Variablepsnt');mt1=fftshift(fft(mt));mt2=abs(mt1.^2);df=1/(2*t0);ff=length(mt1);f=-ff/2*df:df:ff/2*df-df;subplot(5,1,4);plot(f,mt2);%调制信号功率谱密度psnt1=fftshift(fft(psnt));psnt2=abs(psnt1.^2);subplot(5,1,5);plot(f,psnt2);%已调信号功率谱密度在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声，例如自然界中的各种电磁波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。而且大部分噪声为随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际中信号传输所遇到的问题，进而思考怎样才能在接受端更好地恢复基带信号。信道加性噪声主要取决于起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。为了具体而全面地了解噪声的影响问题，分别引入大噪声（信噪比为20dB）与小噪声（信噪比为2dB）作用于双边带信号，再分别对它们进行解调，观察解调后的信号受到了怎样的影响。在此过程中，我用函数来添加噪声，此函数功能为向信号中添加噪声功率为其方差的高斯白噪声。正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为：r(t)A2故其有用信号功率为：S?2噪声功率为：N??2信噪比SN满足公式:B?10log10(S)